Nghiên cứu về giám sát không gian xanh đô thị phục vụ phát triển thích ứng khí hậu tại Hà Nội và TP. Hồ Chí Minh

Theo nhóm tác giả, không gian xanh đô thị có vai trò quan trọng đối với sức khỏe cộng đồng, điều hòa vi khí hậu, giảm hiệu ứng đảo nhiệt đô thị, hỗ trợ thấm nước và giảm nguy cơ ngập lụt đô thị. Các nghiên cứu trước đây của Swanwick et al. (2003), Haaland & van den Bosch (2015), Kondo et al. (2018) và Aram et al. (2019) đều khẳng định rằng cây xanh đô thị giúp cải thiện sức khỏe thể chất và tinh thần của cư dân đô thị. Ngoài ra, UGS còn đóng vai trò trong hấp thụ carbon và hỗ trợ “phát triển thích ứng khí hậu” (Climate-Resilient Development – CRD) theo Báo cáo đánh giá lần thứ sáu của IPCC (Schipper et al., 2022). 

Nghiên cứu cho biết Việt Nam đã sớm quan tâm đến quy hoạch không gian xanh đô thị thông qua Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 9257:2012, trong đó quy định các đô thị đặc biệt cần đạt từ 12–15 m² cây xanh/người nhằm bảo đảm chất lượng môi trường và khả năng sinh sống đô thị. Tuy nhiên, tốc độ đô thị hóa mạnh tại Hà Nội và TP. Hồ Chí Minh đang làm gia tăng áp lực lên quỹ đất cây xanh, đặc biệt tại khu vực nội đô có mật độ dân cư cao.

Về phương pháp, nghiên cứu sử dụng toàn bộ chuỗi dữ liệu Sentinel-2 Harmonized giai đoạn 2016–2024 trên nền tảng Google Earth Engine để xây dựng bản đồ chỉ số NDVI. 

Trong đó, kênh hồng ngoại gần (NIR) và kênh đỏ (Red) được sử dụng để phản ánh mức độ “xanh” của lớp phủ thực vật. Phương pháp này dựa trên nghiên cứu nền tảng của Rouse et al. (1974) và hiện là chỉ số phổ biến nhất trong giám sát thảm thực vật bằng viễn thám. 

Để giảm ảnh hưởng của mây và nhiễu dữ liệu, nhóm nghiên cứu sử dụng bản đồ NDVI-P75, tức giá trị phân vị 75% của NDVI theo năm. Cách tiếp cận này giúp hạn chế các giá trị ngoại lai và phản ánh tốt hơn trạng thái thực vật đô thị ổn định theo thời gian. Sau quá trình kiểm định thực địa tại 15 vị trí mẫu ở mỗi thành phố, nghiên cứu xác định ngưỡng NDVI > 0,4 để phân loại không gian xanh đô thị. 

Kết quả nghiên cứu cho thấy sự phân hóa rất rõ về phân bố cây xanh giữa trung tâm và vùng ven đô. Tại Hà Nội, các quận trung tâm như Đống Đa và Thanh Xuân có tỷ lệ không gian xanh thấp nhất, lần lượt chỉ khoảng 3,5% và 3,9%, trong khi Bắc Từ Liêm và Hà Đông đạt trên 38%. Tại TP. Hồ Chí Minh, Quận 4 và Quận 6 có tỷ lệ UGS dưới 4%, trong khi khu vực Thủ Đức và Quận 9 có tỷ lệ trên 40%. Các bản đồ phân bố trên trang 6 của bài báo cho thấy xu thế “thiếu xanh” rõ rệt ở lõi đô thị và tập trung cây xanh ở vùng ven. 

Khi kết hợp với dữ liệu dân số Tổng điều tra dân số Việt Nam năm 2019 của Tổng cục Thống kê, nghiên cứu xác định diện tích cây xanh bình quân đầu người tại Hà Nội đạt khoảng 24,22 m²/người, cao hơn TP. Hồ Chí Minh với 17,91 m²/người. Tuy nhiên, tại nhiều quận nội đô, diện tích cây xanh bình quân đầu người giảm xuống dưới 1 m²/người, thấp hơn rất nhiều so với khuyến nghị của WHO và tiêu chuẩn quốc gia Việt Nam. Điều này cho thấy sự mất cân bằng nghiêm trọng giữa phát triển hạ tầng và bảo vệ môi trường đô thị.

Phân tích chuỗi thời gian NDVI giai đoạn 2016–2024 cho thấy TP. Hồ Chí Minh có xu hướng suy giảm mạnh không gian xanh do quá trình phát triển các dự án bất động sản quy mô lớn như Vinhomes Grand Park, Thủ Thiêm New Urban Area hay Celadon City. Trong khi đó, tại Hà Nội, sự suy giảm thực vật tập trung tại khu vực Nam Từ Liêm và Tây Hồ Tây do mở rộng hạ tầng giao thông và xây dựng khu đô thị mới như Vinhomes Smart City hay Starlake Hồ Tây. 

Một điểm có giá trị cao của nghiên cứu là tính ứng dụng thực tiễn. Nhóm tác giả nhấn mạnh rằng việc kết hợp dữ liệu Sentinel-2 miễn phí với Google Earth Engine cho phép xây dựng hệ thống giám sát không gian xanh đô thị với chi phí thấp nhưng vẫn đảm bảo tính minh bạch và khả năng tái lập. Phương pháp này có thể được áp dụng rộng rãi tại các quốc gia đang phát triển hoặc các đô thị có tốc độ mở rộng nhanh mà chưa có hệ thống giám sát môi trường đầy đủ.

Đối với Việt Nam, nghiên cứu mở ra nhiều hướng ứng dụng quan trọng. Thứ nhất, có thể mở rộng giám sát không gian xanh tới các đô thị lớn khác như Đà Nẵng, Hải Phòng, Cần Thơ hoặc các hành lang đô thị ven Hà Nội và TP. Hồ Chí Minh. Thứ hai, có thể tích hợp thêm dữ liệu nhiệt độ bề mặt đất (LST), dữ liệu chất lượng không khí hoặc dữ liệu ngập lụt để đánh giá đầy đủ hơn vai trò của cây xanh trong thích ứng biến đổi khí hậu. Các nghiên cứu của Dang et al. (2018), Nguyen et al. (2023) và Do et al. (2024) đã cho thấy mối liên hệ chặt chẽ giữa không gian xanh và giảm nhiệt đô thị tại TP. Hồ Chí Minh và Hà Nội. 

Ngoài ra, nghiên cứu cũng cho thấy tiềm năng tích hợp công nghệ trí tuệ nhân tạo, học máy và dữ liệu viễn thám độ phân giải cao nhằm nâng cao khả năng nhận dạng cây xanh đô thị. Huang et al. (2024) nhận định rằng deep learning đang trở thành xu hướng chủ đạo trong tách chiết không gian xanh từ dữ liệu viễn thám. Đây là hướng nghiên cứu rất phù hợp với định hướng chuyển đổi số ngành tài nguyên và môi trường tại Việt Nam hiện nay.

Tóm lại, nghiên cứu của Scheiber và cộng sự đã chứng minh hiệu quả của công nghệ viễn thám trong giám sát không gian xanh đô thị và cung cấp một phương pháp có tính mở rộng cao cho quản lý đô thị bền vững. Trong bối cảnh biến đổi khí hậu và đô thị hóa diễn ra mạnh mẽ tại Việt Nam, việc xây dựng hệ thống theo dõi không gian xanh bằng ảnh vệ tinh sẽ là công cụ quan trọng hỗ trợ quy hoạch đô thị, bảo vệ môi trường và nâng cao khả năng chống chịu khí hậu của các thành phố lớn.